2019-2020年高考化学 专题二十四 实验方案的设计与评价练习.doc
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2019-2020年高考化学 专题二十四 实验方案的设计与评价练习 考点一 制备实验方案的设计与评价 1.(xx重庆理综,4,6分)下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是( ) 答案 A 3.(xx江苏单科,19,15分)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。 已知K2FeO4具有下列性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0 ℃~5 ℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。 (1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为 ,将制备的Cl2通过装置B可除去 (填化学式)。 (2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0 ℃~5 ℃进行,实验中可采取的措施是 、 。 (3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为 。 (4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 molL-1 KOH溶液中, (实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。 答案 (15分) (1)2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O HCl (2)缓慢滴加盐酸 装置C加冰水浴 (3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中 (4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2~3次后,在真空干燥箱中干燥 4.(xx江苏单科,21B,12分)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的沸点见附表)。 附表 相关物质的沸点(101 kPa) 物质 沸点/ ℃ 物质 沸点/ ℃ 溴 58.8 1,2-二氯乙烷 83.5 苯甲醛 179 间溴苯甲醛 229 其实验步骤为: 步骤1:将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60 ℃,缓慢滴加经浓H2SO4干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。 步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相用10% NaHCO3溶液洗涤。 步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。 步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。 (1)实验装置中冷凝管的主要作用是 ,锥形瓶中的溶液应为 。 (2)步骤1所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为 。 (3)步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的 (填化学式)。 (4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是 。 (5)步骤4中采用减压蒸馏技术,是为了防止 。 答案 (1)冷凝回流 NaOH (2)AlCl3 (3)Br2、HCl (4)除去有机相的水 (5)间溴苯甲醛被氧化 考点二 探究组成、性质的实验方案的设计与评价 1.(xx课标Ⅱ,13,6分)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是( ) 选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象 A. 稀盐酸 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液 立即产生气泡 B. 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕 色气体 C. 氯化铝溶液 浓氢氧化钠溶液 产生大量 白色沉淀 D. 草酸溶液 高锰酸钾酸性溶液 溶液逐渐褪色 答案 D 2.(xx安徽理综,12,6分)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是( ) 选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝 反应中有NH3产生 B 收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色 反应中有H2产生 C 收集气体的同时测得溶液的pH为8.6 弱碱性溶液中Mg也可被氧化 D 将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生 弱碱性溶液中OH-氧化了Mg 答案 D 3.(xx广东理综,22,6分)下列实验操作、现象和结论均正确的是( ) 选项 实验操作 现象 结论 A 分别加热Na2CO3和NaHCO3固体 试管内壁均有水珠 两种物质均受热分解 B 向稀的苯酚水溶液滴加饱和溴水 生成白色沉淀 产物三溴苯酚不溶于水 C 向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液变成蓝色 氧化性:Cl2>I2 D 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液变成血红色 Fe2+既有氧化性又有还原性 答案 BC 4.(xx江苏单科,13,4分)下列设计的实验方案能达到实验目的的是( ) A.制备Al(OH)3悬浊液:向1 molL-1 AlCl3溶液中加过量的6 molL-1 NaOH溶液 B.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水 C.检验溶液中是否含有Fe2+:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察实验现象 D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液,观察并比较实验现象 答案 BD 7.(xx四川理综,9,13分)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。 【查阅资料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。 【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。 实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.500 0 mol/L盐酸70.00 mL)。通入N2排尽空气后,于260 ℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。品红溶液不褪色。取下装置B,加入指示剂,用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无S。 (1)仪器X的名称是 。 (2)滴定前,下列操作的正确顺序是 (填字母编号)。 a.盛装0.200 0 mol/L NaOH溶液 b.用0.200 0 mol/L NaOH溶液润洗 c.读数、记录 d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 (3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是 mol。 实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有S,无S。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。 (4)检验装置D内溶液中有S,无S的实验操作和现象是 。 (5)装置B内溶液吸收的气体是 。 (6)(NH4)2SO4在400 ℃分解的化学方程式是 。 答案 (13分)(1)圆底烧瓶 (2)dbaec (3)0.03 (4)取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体 (5)NH3或氨气 (6)3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑ 8.(xx福建理综,25,15分)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。 实验一 制取氯酸钾和氯水 利用上图所示的实验装置进行实验。 (1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有 。 (2)若对调B和C装置的位置, (填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究 (3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行): 试管编号 1 2 3 4 0.20 molL-1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.10 6.0 molL-1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0 蒸馏水/mL 9.0 6.0 3.0 0 实验现象 ①系列a实验的实验目的是 。 ②设计1号试管实验的作用是 。 ③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为 。 实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量 (4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是 。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因) (5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节): 。 资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂; ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。 答案 (15分)(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可) (2)能 (3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 ②硫酸浓度为0的对照实验 ③Cl+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案) (5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)- 配套讲稿:
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